重复缺陷检测制造技术

本发明专利技术提供用于检测晶片上的缺陷的系统及方法。一种方法包含从通过运用检验系统扫描晶片产生的帧图像，产生所述晶片上的裸片中的阵列区域的至少一部分的测试图像。所述方法还包含从通过所述扫描所述晶片而产生的帧图像，产生所述阵列区域中的单元的参考图像。此外，所述方法包含通过从对应于所述裸片中的所述阵列区域的至少所述部分中的至少一个单元的所述测试图像的部分减去所述参考图像，确定所述至少一个单元的差异图像。所述方法进一步包含基于所述差异图像在所述至少一个单元中检测所述晶片上的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】重复缺陷检测
本专利技术大致涉及用于检测晶片上的缺陷的系统及方法，其对检测晶片上的阵列区域中的重复缺陷特别有用。
技术介绍
下文描述及实例不会因为其包含于本段落中而被认为是现有技术。在半导体制程期间的各个步骤使用检验工艺来检测晶片上的缺陷以促进所述制程中的较高成品率及因此较高收益。检验始终为制造半导体装置(例如IC)的重要部分。然而，随着半导体装置的尺寸减小，检验对可接受的半导体装置的成功制造变得更重要，此是因为较小缺陷可导致装置失效。一些当前检验方法使用标准图像(例如标准裸片图像)来检测晶片上的重复缺陷。重复缺陷通常由光罩/掩模上的外物导致。在运用此种种类的光罩印刷晶片之后，缺陷出现于所有裸片上。裸片间比较检验将失效，此是因为所有裸片上的缺陷将彼此抵消，导致来自缺陷的信号弱或无来自缺陷的信号。可比较标准裸片图像(又统称作“金色裸片(goldendie)”)与针对被检验晶片获取的测试裸片图像，并可将比较结果输入到缺陷检测算法或方法以确定测试裸片中是否存在任何缺陷。此类金色裸片图像通常用于检验裸片的逻辑区域，此是因为裸片的逻辑区域通常不包含可彼此比较以进行缺陷检测的周期性重复特征。将标准裸片图像用于检验的缺点在于：如果从被检验晶片以外的晶片获取标准裸片图像，那么晶片间噪声可相对较高且可干扰缺陷检测或减小缺陷检测的灵敏度。此外，如果使用被检验的相同晶片获取标准裸片图像，那么裸片间噪声也可干扰缺陷检测或减小缺陷检测的灵敏度。此外，如果使用晶片的设计数据产生标准裸片图像，那么标准裸片图像可能无法充分表示晶片上的噪声源，由此具有上文所述的相同缺点。据此，开发无上文所述的一或多个缺点的用于检测晶片上的缺陷的系统及方法将是有利的。
技术实现思路
各个实施例的下文描述不应依任何方式解释为限制随附权利要求书的主题。一个实施例涉及一种用于检测晶片上的缺陷的计算机实施方法。所述方法包含从通过运用检验系统扫描晶片产生的一或多个帧图像，产生所述晶片上的一或多个裸片中的阵列区域的至少一部分的一或多个测试图像。所述方法还包含从通过运用所述检验系统的所述晶片的所述扫描而产生的帧图像中的两者或更多者，产生所述阵列区域中的一或多个单元的参考图像。此外，所述方法包含通过从对应于所述一或多个裸片中的阵列区域的至少一部分中的至少一个单元的一或多个测试图像的一或多个部分减去所述参考图像而确定所述至少一个单元的一或多个差异图像。所述方法进一步包含基于针对所述至少一个单元确定的一或多个差异图像在至少一个单元中检测所述晶片上的缺陷。运用计算机系统执行产生所述一或多个测试图像，产生所述参考图像，确定所述一或多个差异图像及检测所述缺陷。可如本文中所述般进一步执行所述方法的步骤中的每一者。此外，所述方法可包含本文中所述的任何其它方法的任何其它步骤。此外，所述方法可由本文中所述的系统中的任一者执行。另一实施例涉及一种非暂时性计算机可读媒体，其存储可在计算机系统上执行以执行用于检测晶片上的缺陷的计算机实施方法的程序指令。所述计算机实施方法包含上文所述的方法的步骤。可如本文中所述般进一步配置所述计算机可读媒体。可如本文中进一步所述般执行所述计算机实施方法的步骤。此外，可执行程序指令以实现的所述计算机实施方法可包含本文中所述的任何其它方法的任何其它步骤。额外实施例涉及一种经配置以检测晶片上的缺陷的系统。所述系统包含经配置以扫描晶片以由此产生所述晶片的帧图像的检验子系统。所述系统还包含经配置以执行上文所述的方法的步骤的计算机子系统。还可如本文中所述般进一步配置所述系统。附图说明所属领域技术人员得益于优选实施例的下文详细描述且参考附图将变得明白本专利技术的进一步优点，其中：图1为说明用于检测晶片上的缺陷的计算机实施方法的一个实施例的流程图；图2为说明存储程序指令以导致计算机系统执行本文中所述的计算机实施方法的非暂时性计算机可读媒体的一个实施例的框图；图3为说明经配置以检测晶片上的缺陷的系统的实施例的侧视图的示意图；图4为说明用于检测晶片上的缺陷的一种当前使用方法的流程图；图5为说明用于检测晶片上的缺陷的方法的一个实施例的流程图；图6为说明用于检测晶片上的缺陷的一种当前使用方法的示意图；及图7为说明用于检测晶片上的缺陷的方法的一个实施例的示意图。虽然本专利技术易于具有各种修改及替代形式，但是在图式中通过实例展示且在本文中详细描述其特定实施例。图式可能未按比例绘制。然而，应了解所述图式及其详细描述并非旨在将本专利技术限于所揭示的特定形式，恰相反，本专利技术将涵盖落于如通过随附权利要求书界定的本专利技术的精神及范围内的全部修改、等效物及替代。具体实施方式现参考图式，应注意，图式未按比例绘制。特定地说，图式的一些元件的比例极大地放大以突显元件的特性。还应注意，图式未按相同比例绘制。已使用相同元件符号指示多个图式中所展示的可类似地配置的元件。除非本文中另有提及，否则所述及所展示的元件中的任一者可包含任何合适的市售元件。本文中所述的实施例涉及用于检测晶片上的缺陷的计算机实施方法。本文中所述的实施例对检测晶片上的阵列重复缺陷特别有利。依此方式，经配置以执行本文中所述的方法实施例的缺陷检测算法可被称作阵列模式重复缺陷算法(arraymoderepeateralgorithm)。术语“阵列区域”指代裸片中晶片图案周期性地重复的区域。基本重复图案被称作“单元”。通常通过单元间比较(而非裸片间比较)检验阵列区域。可在针对晶片上的不同裸片产生的多个帧图像中的相同裸片内位置处检测裸片重复缺陷。裸片重复缺陷可定位于晶片上的裸片的阵列区域中。归因于裸片的此区域中的严重噪声，阵列模式检测(通常通过单元间比较执行)不具有用于检测阵列重复缺陷的相对较高灵敏度。然而，如本文中将进一步所述，本文中所述的实施例可用来以高于可通过当前使用系统及方法实现的灵敏度的灵敏度检测阵列区域中的缺陷。所述方法包含从通过运用检验系统扫描晶片产生的一或多个帧图像，产生晶片上的一或多个裸片中的阵列区域的至少一部分的一或多个测试图像，如图1的步骤100中所展示。一或多个裸片可包含晶片上的任何合适数目个裸片。例如，一或多个裸片可包含晶片上的一行中的裸片中的所有者，所述行可大致包含3个或更多个裸片。一或多个裸片中的阵列区域可具有所述领域中已知的任何合适配置且可在裸片中依任何合适方式(例如，基于晶片的设计及/或基于晶片的输出(例如，图像)中的图案特性)识别。可如本文中进一步所述般运用可如本文中进一步所述般配置的检验系统执行扫描晶片。此外，所述方法可包含通过执行晶片的此扫描来获取帧图像或可从其中存储帧图像的存储媒体获取帧图像(例如，通过执行扫描的检验系统)。在一个实施例中，执行产生一或多个测试图像，使得对应于缺陷的一或多个测试图像的部分与对应于噪声的一或多个测试图像的部分之间的差异大于一或多个帧图像中的差异。例如，如本文中进一步所述般产生测试图像可增强信噪比(信号来自裸片重复缺陷；噪声为随机缺陷及其它噪声)。在此一实例中，如本文中进一步所述，产生一或多个测试图像包含执行多个帧图像的稳健平均化。虽然在本文中参考稳健平均化描述一些实施例，但所述实施例不限于使用此平均化来产生用作测试图像的图像。例如，可使用如上文所述的可增强裸片重复缺陷信号的任何方法或算法产本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测晶片上的缺陷的计算机实施方法，其包括：从通过运用检验系统扫描晶片产生的一或多个帧图像，产生所述晶片上的一或多个裸片中的阵列区域的至少一部分的一或多个测试图像；从通过所述运用所述检验系统扫描所述晶片产生的所述帧图像中的两者或更多者，产生所述阵列区域中的一或多个单元的参考图像；通过从对应于所述一或多个裸片中的所述阵列区域的至少所述部分中的至少一个单元的所述一或多个测试图像的一或多个部分减去所述参考图像而确定所述至少一个单元的一或多个差异图像；及基于针对所述至少一个单元确定的所述一或多个差异图像在所述至少一个单元中检测所述晶片上的缺陷，其中运用计算机系统执行所述产生所述一或多个测试图像、所述产生所述参考图像、所述确定所述一或多个差异图像及所述检测所述缺陷。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.27 US 62/042,251;2015.03.31 US 14/674,8561.一种用于检测晶片上的缺陷的计算机实施方法，其包括：从通过运用检验系统扫描晶片产生的一或多个帧图像，产生所述晶片上的一或多个裸片中的阵列区域的至少一部分的一或多个测试图像；从通过所述运用所述检验系统扫描所述晶片产生的所述帧图像中的两者或更多者，产生所述阵列区域中的一或多个单元的参考图像；通过从对应于所述一或多个裸片中的所述阵列区域的至少所述部分中的至少一个单元的所述一或多个测试图像的一或多个部分减去所述参考图像而确定所述至少一个单元的一或多个差异图像；及基于针对所述至少一个单元确定的所述一或多个差异图像在所述至少一个单元中检测所述晶片上的缺陷，其中运用计算机系统执行所述产生所述一或多个测试图像、所述产生所述参考图像、所述确定所述一或多个差异图像及所述检测所述缺陷。2.根据权利要求1所述的方法，其中产生所述一或多个测试图像包括从所述帧图像中的两者或更多者确定稳健平均图像。3.根据权利要求2所述的方法，其中产生所述参考图像包括从所述稳健平均图像确定中值单元图像。4.根据权利要求1所述的方法，其中产生所述一或多个测试图像包括从所述帧图像中的两者或更多者确定所述一或多个测试图像，且其中所述方法进一步包括在产生所述一或多个测试图像之前将所述两个或更多个帧图像对准于彼此。5.根据权利要求1所述的方法，其中从所述一或多个帧图像中的仅一者产生所述一或多个测试图像中的每一者。6.根据权利要求5所述的方法，其中产生所述参考图像包括从所述一或多个帧图像中的至少一者确定中值单元图像。7.根据权利要求5所述的方法，其中通过从所述一或多个测试图像中的所述每一者的所述一或多个部分减去所述参考图像而进一步执行确定所述一或多个差异图像。8.根据权利要求1所述的方法，其中检测所述缺陷包括从所述差异图像中的两者或更多者确定额外差异图像及基于所述额外差异图像检测所述缺陷。9.根据权利要求8所述的方法，其中确定所述额外差异图像包括从所述两个或更多个差异图像确定稳健平均图像。10.根据权利要求8所述的方法，其中确定所述额外差异图像包括将所述两个或更多个差异图像对准于彼此及基于所述经对准的两个或更多个差异图像确定所述额外差异图像。11.根据权利要求1所述的方法，其中执行从所述两个或更多个帧图像产生所述阵列区域中的所述一或多个单元的所述参考图像，使得变更对应于所述晶片上的缺陷的所述两个或更多个帧图像的部分。12.根据权利要求1所述的方法，其中被检测的所述缺陷包括在不同单元中在所述晶片上的所述裸片中的两者或更多者中的基本上相同的裸片内位置处重复的缺陷。13.根据权利要求1所述的方法，其中执行产生所述一或多个测试图像，使得对应于缺陷的所述一或多个测试图像的部分与对应于噪声的所述一或多个测试图像的部分之间的差异大于所述一或多个帧图像中的差异。14.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括基于所述一或多个帧图像识别所述至少一个单元中所述缺陷定位于的一或多个单元。15.根据权利要求1所述的方法，其中所述所检测的缺陷为所述晶片上的潜在缺陷，所述方法进一步包括确定所述潜在缺陷中的每一者的缺陷属性，及基于对应于所述至少一个单元的所述经确定的缺陷属性来确定所述至少一个单元中的哪一个含有实际重复缺陷。16.根据权利要求1所述的方法，其中在所述扫描期间执行的所述晶片的相同扫描中获取用来产生所述一或多个测试图像的所述一或多个帧图像及用来产生所述参考图像的所述两个或更多个帧图像。17.根据权利要求1所述的方法，其中在所述晶片上的单个裸片的相同扫描中获取用来产生所述一或多个测试图像的所述一或多个帧图像中的至少一者及用来产生所述参考图像的所述两个或更多个帧图像中的至少一者。18.一种非暂时性计算机可读媒体，其存储可在计算机系统上执行以执行用于检测晶片上的缺陷的计算机实施方法的程序指令，其中所述计算机实施方法包括：从通过运用检验系统扫描晶片产生的一或多个帧图像，产生所述晶片上的一或多个裸片中的阵列区域的至少一部分的一或多个测试图像；从通过所述运用所述检验系统扫描所述晶片产生的所述帧图像中的两者或更多者，产生所述阵列区域中的一或多个单元的参考图像；通过从对应于所述一或多个裸片中的所述阵列区域的至少所述部分中的至少一个单元的所述一或多个测试图像的一或多个部分减去所述参考图像，确定所述至少一个单元的一或多个差异图像；及基于针对所述至少一个单元确定的所述一或多个差异图像在所述至少一个单元中检测所述晶片上的缺陷。19.一种经配置以检测晶片上的缺陷的系统，其包括：检验子系统，其经配置以扫描晶片以由此产生所述晶片的帧图像；及计算机子系统，其经配置以：从所述帧图像中的一或多者，产生所述晶片上的一或多个裸片中的阵列区域的至少一部分的一或多个测试图像；从所述帧图像中的两者或更多者，产生所述阵列区域中的一或多个单元的参考图像；通过从对应于所述一或多个裸片中的所述阵列区域的至少所述部分中的至少一个单元的所述一或多个测试图像的一或多个部分减去所述参考图像，确定所述至少一个单元的一或多个差异图像；及基于针对所述至少一个单元确定的所述一或多个差异图像在所述至少一个单元中检测所述晶片上的缺陷。20.根据权利要求19所述的系统，其中产生所述一或多个测试图像包括从所述帧图像中的两者或更多者确定稳健平均图像。21.根据权利要求20所述的系统，其中产生所述参考图像包括从所述稳健平均图像确定中值单元图像。22.根据权利要求19所述的系统，其中产生所述一或多个测试图像包括从所述帧图像中的两者或更多者确定所述一或多个测试图像，且其中所述计算机子系统进一步经配置以在产生所述一或多个测试图像之前将所述两个或更多个帧图像对准于彼此。23.根据权利要求19所述的系统，其中从所述一或多个帧图像中的仅一者产生所述一或多个测试图像中的每一者。24.根据权利要求23所述的系统，其中产生所述参考图像包括从所述两个或更多个帧图像确定中值单元图像。25.根据权利要求23所述的系统，其中通过从所述一或多个测试图像中的所述每一者的所述一或多个部分减去所述参考图像，进一步执行确定所述一或多个差异图像。26....

【专利技术属性】
技术研发人员：陈宏，肯翁·吴，尤金·希夫林，山冈正年，甘加达尔恩·西瓦拉曼，拉加·巴布尔纳特，萨蒂亚·库拉达，阿方索·孙，
申请(专利权)人：科磊股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US